Электроакустический преобразователь

Электроакустический преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП И АНИЕ

< 674251

Союз Саветеннн

Сецнмнстнчеева

Реснублнн

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДВЯЛЬЮВУ

{6l) Дополнительное к авт. свид-ву—

{22) Заявлено 29.12.76 (21) 2435346/18 — 10 с присоединением заявки _#_ —

{23) Приоритет

Опубликовано 15,07.79. Бюллетень № 26 дата Опубликования описания 15.07.79 " (51) М. Кл.

". - := Н 04 R 17/00

Гесударстввнн«1й «аатвт

СССР вв данаи нзвврвтвннй н вткрмтнй

{БЗ):УДК 534. 232 (088.8) P2) Автори изобретения

Е. И. Малеев, В. Г. Панкратов, А. Д. Поваренко и А. И. Токарев

{71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к радиотехнике и мо-.— жет найти применение в различных электроакус-тических устройствах (ультразвуковых линйях задержки, фильтрах и др.).

Известен электроакустический преобразователь, позволяющий уменьшить потери энергии при преобразовании и улучшить условия comaсования преобразователя с внешними электри- ческими цепями, состоящий иэ индуктивности, непосредственно подключенной к пьезопластине, и активной электрической цепи, которая подклю- 1 чена параллельно индут тивности и выйолйейа в виде последовательно соединенных усилителя с частотно-завйсимым коэффициентом усиления и дополнительной индуктивности, связанной с первой взаимоиндукцией. Известный преобразователь может быть использован в ограниченной области частот, в которой пьезопластину; натру- .женную через переходный слой на рабочую среду, можно представить в виде параллель@о со-" единенных эквивалентного активного сопротйвления и емкости; кроме того, он характеризуется сужением полосы пропускання частот при больших значениях эквивалентного активного сопротивления и емкости.- Известно ультразвуковое импульейое йриемо-передающее устройство, позволяющее выполйять электрическое согласование ньезопреобраэователя с внешними электрическими цепями, состоящее из электронного ловторнтеля, на выходе которого подключен через индуктивность пьезопреобразователь, и диф. ференциального трансформатора, к нижнему выводу которого параллельно эмиттерному сопротивлению подключен коммутирувлций транзистор. Это устройство характеризуется уменьшением коэффищ ента передачи на низких частотах; дпя работы устройства требуется малая величина сопротивления пьезолреобразователя, что приводит к технологическим "трудностям его изготовления. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является электроакустический преобразователь, состоящий нэ последовательно соединенных индуктив ности, конвертора отрицательного сойротйвленйя (КОС) и механически демпфированной пьезоэлектрической пластины c переходным слоем между пластиной

1 и рабочей средой. В этом преобразователе активное отрицательное сопротивление КОСа компен674251

3 4

" = сйрует" потери в катушке индуктивности и дн- а в случае равенства сопротивления генератора электрические потери в пьеэопластине,и выбира- эквивалентному. активному сопротивлению пьеэоется таким, чтобы входное акустическое сопро- пластины=" равна единичной матрице E. тивление преобразователя было равно акустичес А 8 А 8 = Е, кому сопротивлению рабочеи среды. Однако в где А — мафица передачи отрицательного резиспреобраэователе отсутствует электрическое cor- торного гиратора; ласование его с внешними электрическими цепя- 8) — матрица передачи корректирующего че ми; кроме того, он имеет узкую полосу акусти. тырехлолюсника 5; ческого согласования. 8 — матрица передачи реактивного четырех.

Целью изобретения является улучшение элект О полюсника пьезопластины 1, нагруженрического н акустического согласования и расши- " ной через переходной слой 2 иа раборение рабочеи полосы частот. В описьваемом пре- чую среду 3. обраэователе это достигается тем, что в нем ак- Иэ этого условия находятся коэффициент гиративная электрйческая цепь выполнена в виде кор- ции и матрица корректирующего четырехполюс= тактирующего четырехнолюсника, включенного ника Изменяя коэффициент гирации отрицательмежду двумя отрицательными резисторными ги- ных резисторных гираторов 4 и 6 и выбирая со"йаторами, один из которых соединен с электро- ответствующим образом матрицу корректирующедами пьезоэлектрической пластины. го четырехполюсника 5, можно добиться того, На чертеже представлена блок- схема электро- что входное сопротивление электроакустичес-, акустического преобразователя. 2О кого преобразователя, равное соп1ативлению на

Он состоит из пьезопяастины 1 с переходнйм входе отрицательного резисторного гиратора 6, слоем 2 указанной ппастиной и рабочей средой 3 станбйится равным сопротивлению генератора и активной электрическои цепи; состоящей из - и в то же время эквивалентное акустическое

"" "каскадно соединенйьк отрицательного резистор- сопротивление преобразователя на выходе оказыного гиратора 4, вход которого йодклйчен к- Q вается равнь1м акустическому сопротивлению раэлектродам пьезоэлектрической пластины 1, кор- бочей средй, при этом амплитудный коэффиректирующего четырехнолюсника 5 н "второго циент отражения с электрической н акустичесрезисторного гиратора 6, вход которого являет-, кой стороны — минимальный. Матрица 8 являся входом электроакустнческого преобразователя ется матрицей пассивного реактивного четырехВведенный отрицателыый резнсторный гиратор ц1 цолюсника, удовлетворяющей условиям физичес4 преобразует комплексный нмпеданс пьезоппас- кой реа}тифЬЯости во всем частотном диапазоне, Ф тины 1 так, что его входной импеданс противо- - поскольку реализуема матрица 8> и,следовательположен по знаку и обратно пропорционален им- но, в йдеальном случае преобразователь имеет педансу пьезопластины 1, нагруженный через пе- бесконечную полосу мгласования. реходный слой 2 на рабочую среду 3. Koppeicm- 3> Для реального устройства полоса согласоваруюший четырехполюсник 5 является" пассивным ноя определяется частотными свойствами транзн:реактивйым четырехнолюсником и рассчйтываег- сторэв в гнраторах запасом устойчивостй и точФ. ся так, чтобы отрицательная мнимая часть вход- тяЯтью реапйзации матрицы корректирующего ного имйеданСа гиратора 4 компенсировалась четырех олюсника положительной мнимой частью выходного импе- 46 Использование описываемого электроакустиданса четырехполюсннка 5, а оставшаяся не скоь ческого преобразователя нри конструировании

" "" пейсированйая актйвная часть импеданса посред.: ультразвуковых линии задержки позволяет, не ством отрицательного гиратора 6 преобразЬвыва менМ тейнологии изготовления линий, лучше лась "в с6противление с положительным зйаком. соймоэвйвать электроакустический цреобраэоваПьезоэлектрическая пластина 1 с переходным тель с рабочей средой и внешними электриче слоем 2, нагруженная на рабочую среду 3, описы- кими цепями. " ""вается спомощью эквиваленпвй схемы, представ Проведенные эксперименты показали, что ленной реактивным четырехполюсником, нагру- применение преобрамвателя позволяет уменьковых линиях задержки на 15-30 дБ, расширить

$0

Электрическое и акустическое согласование полосу пропускания на 20-40%, по сравнению с достигается, если общая матрица передачй цени, - йрименяемыйй и настояп1ее время ультраэвуко "" " состоящеи иэ каскадйо соедйнейнь х отрицатель- выйй линияьп1 задержки, и активно влиять на ного реэисторного гиратора 6, корректирующе- форму амплитудно-частотной и фаэовой частотго четырехполюсника 5, отрицательного резистор >> ной характеристик. ного гнратора 4 и реактивного четырехполюсннФормула изобретения ка пьеэопластины 1 с переходным слоем 2 меж- Y ду указанной пластичной и рабочей средой 3, рав- . Электроакустический преобразователь, вклюна матрице передачи идеального трансформатора, чаниций пмюэлектрическую пластину с переход674251

Составитель И. Попова

Техред И. Асталош: Корректор М. Вигула

Редактор Л. Тюрина

Заказ 4109/58

Тираж 774 Подписное.

11НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5 чилиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 ным слоем между пластиной и рабочей средой и активную электрическую цепь, отличающийся тем, что, с целью улучшения электрического ч акустического согласования и расширения рабочей полосы частот, в ием активная электрическая цепь выполнена в виде корректирующего четырехлолюсника, включенного между двумя от-. рицательными резисторныьи гираторами,один нз которых соединен с электродами пьезоэлектрической пластины.